[发明专利]一种基于光纤的电场探测装置

说明书

本发明提供了一种基于光纤的电场探测装置，有机共轭聚合物材料部的材料为有机共轭聚合物材料，基底层的表面设有凹坑，加热部置于凹坑内，第一施力部和第二施力部置于基底层上加热部的两侧，有机共轭聚合物材料部置于第一施力部和第二施力部之间，第一施力部和第二施力部固定连接在有机共轭聚合物材料部的两端，第一光纤和第二光纤固定在有机共轭聚合物材料部的顶部，第一光纤的端面和第二光纤的端面之间设有间隙，有机共轭聚合物材料填充间隙。本发明具有电场探测灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及电场探测领域，具体涉及一种基于光纤的电场探测装置。

背景技术

电场的测量不仅对导弹、航空器、火箭发射等军工意义重大，而且对城市环境污染、炼油厂、超净实验室、储油站等民用地面上容易引起静电和容易受静电及雷达危害的场所也有着广泛的应用。传统电场测量装置的灵敏度低，探索基于新原理的电场探测技术对提高电场测量的灵敏度具有重要意义。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于光纤的电场探测装置，包括基底层、加热部、第一施力部、第二施力部、有机共轭聚合物材料部、第一光纤、第二光纤，有机共轭聚合物材料部的材料为有机共轭聚合物材料，基底层的表面设有凹坑，加热部置于凹坑内，第一施力部和第二施力部置于基底层上加热部的两侧，有机共轭聚合物材料部置于第一施力部和第二施力部之间，第一施力部和第二施力部固定连接在有机共轭聚合物材料部的两端，第一光纤和第二光纤固定在有机共轭聚合物材料部的顶部，第一光纤的端面和第二光纤的端面之间设有间隙，有机共轭聚合物材料填充间隙。

更进一步地，有机共轭聚合物材料为聚3-己基噻吩。

更进一步地，第一光纤和第二光纤的方向与第一施力部和第二施力部的连线方向平行。

更进一步地，间隙的宽度小于1微米。

更进一步地，还包括贵金属颗粒，贵金属颗粒设置在间隙内的有机共轭聚合物材料内。

更进一步地，贵金属颗粒的个数为多个。

更进一步地，贵金属颗粒的材料为金或银。

更进一步地，贵金属颗粒的直径大于30纳米、小于100纳米。

更进一步地，还包括固定层，固定层覆盖第一光纤、第二光纤、间隙。

更进一步地，固定层的材料为有机共轭聚合物材料。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于光纤的电场探测装置，包括基底层、加热部、第一施力部、第二施力部、有机共轭聚合物材料部、第一光纤、第二光纤，有机共轭聚合物材料部的材料为有机共轭聚合物材料，基底层的表面设有凹坑，加热部置于凹坑内，第一施力部和第二施力部置于基底层上加热部的两侧，有机共轭聚合物材料部置于第一施力部和第二施力部之间，第一施力部和第二施力部固定连接在有机共轭聚合物材料部的两端，第一光纤和第二光纤固定在有机共轭聚合物材料部的顶部，第一光纤的端面和第二光纤的端面之间设有间隙，有机共轭聚合物材料填充间隙。应用时，首先在无电场的空间，在第一施力部和第二施力部之间施加固定的压力，测量间隙的透射特性，此时加热部为常温；然后，将本发明置于待测电场空间内，同时应用加热部加热有机共轭聚合物材料，加热持续一段时间后，冷却有机共轭聚合物材料，保持第一施力部和第二施力部之间的压力不变，重新测量间隙的透射特性。根据前后间隙透射特性的变化，确定待测电场。在此过程中，待测电场改变了有机共轭聚合物材料分子链的方向，不仅改变了间隙内的介电环境，而且改变了间隙的宽度，从而更多地改变了间隙的透射特性。因此，本发明具有电场探测灵敏度高的优点。另外，本发明中，将压力作用到整个有机共轭聚合物材料部上，间隙的调节幅度大，从而实现更高灵敏度的电场探测。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种基于光纤的电场探测装置的示意图。